KR100448515B1 - 사카로마이세스 세레비제 ｊｙ-210 및 이를 이용한 주류의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 향기 성분을 고생산하는 사카로마이세스 세레비제(Saccharomyces cerevisiae) JY-210(KFCC- 11287)및 이를 이용한 주류의 제조 방법에 관한 것으로, 사카로마이세스 세레비제(Saccharomyces cerevisiae) JY-210은 고온 발효 효모인 사카로마이세스 세레비제 #168(KFCC-10833)을 돌연변이원인 자외선 또는 에틸메탄설포네이트(EMS)로 처리하여 돌연변이시킴으로써 제조할 수 있으며, 이를 이용하면 향기 성분이 다량 함유된 주류 제품을 생산할 수 있다.

Description

사카로마이세스 세레비제 ＪＹ-210 및 이를 이용한 주류의 제조 방법{SACCHAROMYCES CEREVISIAE JY-210 AND PROCESS FOR PREPARING ALCOHOLIC LIQUORS USING SAME}

본 발명은 사카로마이세스 세레비제(Saccharomyces cerevisiae) JY-210(KFCC- 11287) 및 이를 이용한 주류의 제조 방법에 관한 것이다.

최근 주류에 관한 소비자의 욕구가 다양화되고, 일반의 희석식 소주 이외에 향미가 우수한 증류식 소주의 제조 및 판매가 늘어가고 있으며, 희석식 소주에 증류식 소주를 첨가한 혼합식 소주가 대중화되었다. 뿐만 아니라, 최근 소비가 늘어나고 있는 약주나 청주의 경우에도 우수한 주질을 나타내기 위해서는 향기 성분이 매우 중요한 요인으로 작용한다. 이러한 주류의 향기에 영향을 미치는 성분에는 부틸알콜(butyl alcohol), 이소아밀알콜(isoamyl alcohol), 페네틸알콜(phenethyl alcohol) 등의 고급 알콜류와 이들의 에스테르 합성물인 에틸아세테이트(ethyl acetate), 이소아밀아세테이트(isoamyl acetate), 페네틸아세테이트(phenethyl acetate) 등의 초산에스테르류가 있으며, 이외에도 카프론산에틸(ethyl caproate),카프르산에틸(ethyl caprate), 카프릴산에틸(ethyl caprylate) 등의 지방산 에스테르류가 있다.

현재까지 향기가 우수한 증류식 소주의 발효용 효모를 얻기 위해 자연돌연변이나 토양 등으로부터 무작위로 분리한 균주를 발효하여 향기 성분을 분석하는 재래의 방법을 사용했지만 이 방법으로는 많은 시간과 노력이 들어갈 뿐만 아니라 증류식 소주의 발효 특성에 적합한 균주의 선별 또한 매우 어렵다는 단점이 있다.

향기 성분들 중 카프론산에틸 등과 같은 지방산 에스테르류는 효모에 의해 지방산과 알콜을 기질로 하여 만들어지는 물질로서 숙성된 과일향을 내어 증류식 소주뿐만 아니라 청주, 약주 등의 주류에서도 중요한 성분으로 알려져 있다.

세룰레닌(cerulenin)은 곰팡이로부터 분리한 항생제의 일종으로 효모가 자라는 배지에 첨가하면 지방산을 합성하는 지방산 합성효소(fatty acid synthase(FAS))를 특이적으로 저해하여 효모의 성장을 억제하는 물질이다. 이 세룰레닌에 대해 내성을 지닌 균주들을 선별하고, 이들 중에서 FAS의 구조가 변한 균주를 선별하여 지방산 합성능이 높고, 또한 지방산을 기질로 하는 지방산 에스테르류의 생성도 같이 증가한 돌연변이주를 선별하였다는 것이 알려져 있다(Agric. Biol. Chem.,55(8), 2153-2154, 1991).

이에 본 발명자들은 고온 발효 효모 균주인 사카로마이세스 세레비제 #168을 돌연변이원으로 처리하여 돌연변이시킴으로써 향기 성분의 생산성이 우수한 사카로마이세스 세레비제 JY-210을 제조하고 이를 이용하여 향기 성분이 향상된 증류식 소주를 제조함으로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 향기 성분을 고생산하는 사카로마이세스 세레비제 돌연변이주를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 돌연변이주의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 돌연변이주를 이용하여 향기 성분의 함량이 높은 주류의 생산 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 사카로마이세스 세레비제(Saccharomyces cerevisiae) JY-210(KFCC-11287)는 사카로마이세스 세레비제 #168(KFCC-10833)에 돌연변이원인 자외선 또는 EMS를 처리하여 돌연변이시킴으로써 얻을 수 있다.

자외선 조사에 의한 돌연변이는 16 ㎝의 거리에서 260 ㎚의 자외선을 120초 내지 200초 동안 조사함으로써 실시하고, EMS에 의한 돌연변이는 균주의 배양액에 EMS의 최종 농도가 30 ㎎/㎖ 내지 50 ㎎/㎖이 되게 첨가하여 25 ℃ 내지 30 ℃에서 30분 내지 1시간, 바람직하게는 40분 동안 배양한 후 식염수로 수회 세척함으로써 실시한다.

돌연변이원을 처리한 균액은 10 μＭ 내지 60 μＭ의 세룰레닌을 포함하는 선별용배지(포도당 15 ｇ 내지 30 ｇ, 펩톤 5ｇ 내지 20 ｇ, 효모 엑기스 5 ｇ 내지 20 ｇ, 한천 15 ｇ 내지 20 ｇ, 증류수 1 ℓ정용)에 도말하여 25 ℃ 내지 35 ℃, 바람직하게는 30 ℃에서 2 내지 5일, 바람직하게는 3일 동안 배양하여 콜로니가 큰 것을 선별하여 세룰레닌 내성균주를 얻는다. 선별된 돌연변이체들로 상기와 같은 방법을 반복하여 세룰레닌에 대한 내성이 더 증가한 균주를 얻는다.

선별된 돌연변이체들을 YBM 배지(딥코사, 미국)에 접종하고 25 ℃ 내지 35 ℃, 바람직하게는 30 ℃에서 12시간 내지 24시간, 바람직하게는 18시간 동안 종배양을 실시한다. 종배양액을 다시 국배지(그늘에서 건조한 백국(가와찌사, 일본)에 200 % 의 멸균수를 가한 배지)에 접종하여 20 ℃ 내지 35 ℃, 바람직하게는 25 ℃에서 5일 내지 9일, 바람직하게는 7일 동안 정치배양한다. 배양액을 원심분리하여 얻은 상층액을 헤드스페이스 가스 크로마토그래피(head-space gas chromatography, 퍼킨엘머사)로 분석하여 향기 성분의 함량이 가장 높은 주류를 생산하는 돌연변이체를 선별하고 이들 중 가장 우수한 변이체를 사카로마이세스 세레비제 JY-210이라고 명명하였다.

본 발명의 사카로마이세스 세레비제 JY-210을 이용하여 통상의 주류 제조 방법에 따라 향기 성분이 강화된 증류식 소주, 약주 , 청주 등을 제조할 수 있다.

사카로마이세스 세레비제 JY-210은 증류식 소주 제조에 사용할 경우 소주 1 ℓ당 5 ppm 내지 10 ppm, 바람직하게는 8 ppm 정도의 지방산에스테르류의 향기 성분을 포함하는 소주를 제조할 수 있다.

이하 본 발명의 구체적인 구성과 작용을 실시예를 들어 설명하지만 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 제한되는 것은 아니다.

실시예 1: 돌연변이주의 선별

돌연변이주를 얻기 위해 사카로마이세스 세레비제 #168(KFCC-10833)을 YBM배지(딥코사, 미국)에서 18시간 동안 배양한 후 배양액을 2,000 rpm에서 2분 동안 원심분리하여 균체를 회수하였다. 회수한 균체는 멸균한 증류수로 2회 세척한 후에 다시 멸균한 증류수로 10배 희석하였다. 증류수로 희석한 균체는 16 ㎝의 거리에서 260 ㎚의 자외선을 170초 동안 조사하여 자외선에 의한 돌연변이를 유발시켰다. 한편, EMS에 의한 돌연변이는 균주 현탁액에 EMS를 최종 농도가 30 ㎎/㎖이 되게 첨가하여 25 ℃에서 40분 동안 배양한 후 식염수로 수회 세척하였다.

돌연변이원을 처리한 균액은 10 μＭ 내지 60 μＭ의 세룰레닌을 포함하는 선별용배지(포도당 20 ｇ, 펩톤 20 ｇ, 효모 엑기스 10 ｇ, 한천 20 ｇ, 증류수 1 ℓ정용)에 도말하여 30 ℃에서 3일 동안 배양하여 콜로니의 크기가 큰 것을 선별하여 세룰레닌에 대해 내성을 지닌 균주를 얻었다. 선별된 돌연변이체들을 상기와 같은 방법을 반복하여 세룰레닌에 대한 내성이 더욱 증가한 균주를 얻었다.

상기와 같은 방법으로 선별된 돌연변이체들을 121 ℃에서 15분 동안 멸균한 YBM 배지(딥코사, 미국)에 백금니를 이용하여 접종하고 30 ℃에서 18시간 동안 종배양을 실시하였다. 0.5 ㎖의 종배양액을 국배지(그늘에서 자연 건조한 백국(가와찌사, 일본) 15 ｇ, 멸균한 증류수 30 ㎖)에 접종하여 25 ℃에서 7일 동안 정치배양하였다. 이 발효액을 2,000 rpm으로 2분 동안 원심분리하여 상층액을 회수한 후 헤드스페이스 가스 크로마토그래피(퍼킨엘머사, 미국)를 실시하여 향기 성분을 정량분석하였다. 헤드스페이스 가스 크로마토그래피의 조건은 표 1에 나타낸 것과 같다.

헤드스페이스 가스 크로마토그래피의 조건
검출기	FID
컬럼	크기: 0.53 ㎜ ×30 m ×1.2 ㎛
컬럼 충전제	종류: PEG 입수처: Alltech
컬럼 온도	45 ℃(5분) --> 180 ℃(3분)
주입기 온도	250 ℃
검출기 온도	300 ℃
캐리어가스 및 유량	헬륨(80 kpa)

향기 성분의 생산이 가장 우수한 돌연변이체를 선별하여 사카로마이세스 세레비제 JY-210으로 명명하였으며, 2001년 11월 16일자로 한국종균협회 한국미생물보존센터에 기탁번호 제 KFCC-11287 호로 기탁하였다.

실시예 2: 사카로마이세스 세레비제 JY-210 배양액의 향기 성분의 정량분석

사카로마이세스 세레비제 JY-210을 발효시켜서 얻은 배양액의 향기 성분을 정량분석하기 위해 실시예 1과 같은 방법으로 발효배양액을 얻은 후 헤드스페이스 가스 크로마토그래피를 실시하였다. 그 결과를 모균주와 비교하여 표 2에 나타내었다.

성분균주	카프론산에틸(ppm)	카프릴릭에틸(ppm)
#168	2.3	03.8
JY-210	22.6	13.3

상기 표 2와 같이, 카로마이세스 세레비제 JY-210과 모균주인 카로마이세스 세레비제 #168에 의해 생산된 향기 성분을 비교한 결과, 카로마이세스 세레비제 JY-210은 카프론산에틸을 22.6 ppm으로서 모균주보다 약 10배, 카르릴산에틸을13.3으로서 모균주보다 약 3.5배 정도 고생산하였다.

실시예 3: 증류식 소주용 발효액의 향기 성분의 정량분석

사카로마이세스 세레비제 JY-210을 발효시켜서 제조되는 증류식 소주의 향기 성분을 정량분석하기 위해 통상적인 증류식 소주 제조방법으로 발효를 실시한 후 얻어진 발효액을 2,000 rpm으로 2분 동안 원심분리하여 상층액을 회수한 후 헤드스페이스 가스 크로마토그래피를 실시하여 향기 성분을 정량분석하였다. 그 결과는 표 3에 나타낸 것과 같다.

성분균주	카프론산에틸(ppm)	카프릴릭에틸(ppm)
#168	0.3	0.6
JY-210	5.3	3.1

상기 표 3과 같이, 사카로마이세스 세레비제 JY-210과 사카로마이세스 세레비제 #168에 의해 생산된 향기 성분의 생산량을 비교한 결과, 사카로마이세스 세레비제 JY-210은 카프론산에틸을 5.3 ppm으로서 약 18배, 카프릴릭에틸을 3.1 ppm으로서 5배 정도 고생산하였다. 따라서, 본 발명의 사카로마이세스 세레비제 JY-210을 이용하여 제조된 소주는 향기 성분인 지방산에스테르류의 함량이 고루 증가되어 풍미가 뛰어나다.

본 발명의 사카로마이세스 세레비제(Saccharomyces cerevisiae) JY-210을 이용하면 향기 성분의 함량이 증가하여 풍미가 우수한 주류를 생산할 수 있다.

Claims (6)

1. 향기 성분의 생산성이 우수한 돌연변이주 사카로마이세스 세레비제(Saccharomyces cerevisiae) JY-210(KFCC-11287).
2. 사카로마이세스 세레비제 #168(KFCC-10833)에 돌연변이원인 자외선 또는 에틸메탄설포네이트를 처리하여 돌연변이시키고, 이 균주를 세룰레닌을 함유하는 배지에서 배양하여 세룰레닌 내성 균주를 선별하는 것을 포함하는 사카로마이세스 세레비제 JY-210의 제조 방법.
3. 제 2항에 있어서,

   선별용 배지가 포도당, 펩톤, 효모 엑기스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 사카로마이세스 세레비제 JY-210을 이용하여 곡물을 발효시키는 것을 특징으로 하는, 향기 성분의 함량이 증가된 주류의 생산 방법.
5. 제 4항에 있어서,

   주류가 증류식 소주, 약주 또는 청주인 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 4항에 있어서,

   향기 성분이 카프론산에틸 또는 카프릴산에틸인 것을 특징으로 하는 방법.